Солнечное время это в астрономии кратко
Обновлено: 02.07.2024
На протяжении всей истории человечества времени отводилась важная роль. В своем роде, продолжительность любого действия. В конце концов, это оценка самой жизнидеятельности. Представьте, если бы не было времени, то как бы мы определяли все вокруг.
Юлианские дни
Астрономы приняли определенную порядковую нумерацию дней. В ней существует цикл длиной 28 лет. В нём все дни и недели повторяются.
Данный способ измерения разработан Джоном Гершелем в 1849 году. Счёт времени начался с полудня 1 апреля с 4713 года до нашей эры. А предложил его использовать Иосиф Скалигер. Кстати, он и назвал его юлианским, в честь отца Юлия
Звездное время
Данный вид времени можно определить как часовой угол точки весеннего равноденствия. Более того, по этому месту отсчитывают звёздное время.
Звёздные сутки соответствуют дистанции между двумя последовательными вершинами.
Звёздные сутки подразумевают продолжительность оборота Земли вокруг своей оси. Их делят на часы, минуты и секунды. В одном году звездных суток больше на один, чем в средних солнечных.
Как видно, звёздные сутки короче, чем средние солнечные. Установленная разница составляет 3 минуты 56 секунд. Притом, время обращения Земли к точке весеннего равноденствия всегда одно и то же. Итак, сутки постоянны.
Солнечное время
Применение звёздного времени удобно в астрономии, но не для обыденной жизни человека. Поэтому было принято такое понятие как солнечное время.
Этот отрезок времени зависит от изменения часового угла Солнца.
Данный порядок расчёта времени основан на интервале между двумя последовательными кульминациями Солнца. Кстати, большую роль играет были эти кульминации верхними или нижними. От этого различают полдень сейчас или полночь.
Истинное и среднее солнечное время
Солнечное время бывает истинным и средним. Зависит это того, по какому Солнцу его определяют.
Истинные солнечные сутки это время оборота Земли касательно Солнца.
Началом таких суток принято считать истинную полночь, то есть период нижней кульминации Солнца.
СОЛНЕЧНОЕ ВРЕМЯ (истинное время), система исчисления времени, в основе которой - интервал между последовательными прохождениями Солнца через меридиан наблюдателя (солнечные сутки). Из-за изменений орбитальной скорости Земли и изменений видимого местонахождения Солнца на небе, при движении Земли по орбите, в течение года продолжительность солнечных суток изменяется. Поэтому были приняты средние солнечные сутки, на основе которых определено среднее солнечное время. Среднее солнечное время измеряется на Гринвичском МЕРИДИАНЕ, поэтому оно называется ГРИНВИЧСКИМ СРЕДНИМ ВРЕМЕНЕМ или всемирным временем.
Научно-технический энциклопедический словарь .
Смотреть что такое "СОЛНЕЧНОЕ ВРЕМЯ" в других словарях:
СОЛНЕЧНОЕ ВРЕМЯ — время, определяемое по изменению часового угла Солнца. Различают истинное солнечное время и среднее солнечное время в зависимости от того, по какому Солнцу (истинному или среднему) осуществляют отсчет времени … Большой Энциклопедический словарь
СОЛНЕЧНОЕ ВРЕМЯ — время, определяемое по изменению часового угла Солнца. Различают истинное солнечное время и ср. солнечное время в зависимости от того, по какому Солнцу (истинному или среднему) осуществляют отсчёт времени … Естествознание. Энциклопедический словарь
Солнечное время — время, определяемое по изменению часового угла Солнца. Различают истинное солнечное время и среднее солнечное время … Астрономический словарь
солнечное время — Система счета времени, в которой в качестве основной единицы принят интервал (солнечные сутки) между двумя последовательными верхними (или нижними) кульминациями Солнца, которые называют соответственно истинным полднем и истинной полночью. Syn.:… … Словарь по географии
солнечное время — время, определяемое по изменению часового угла Солнца. Различают истинное солнечное время и среднее солнечное время в зависимости от того, по какому Солнцу (истинному или среднему) осуществляют отсчёт времени. * * * СОЛНЕЧНОЕ ВРЕМЯ СОЛНЕЧНОЕ… … Энциклопедический словарь
солнечное время — saulinis laikas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Astronominis laikas, pagrįstas sauline para – laiko tarpu tarp dviejų gretimų vienavardžių vidutinės atogrąžinės Saulės kulminacijų. atitikmenys: angl. solar time vok.… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
солнечное время — Saulės laikas statusas T sritis Kūno kultūra ir sportas apibrėžtis Laikas, matuojamas Saulės atžvilgiu. Tikrasis Saulės laikas lygus Saulės skritulio centro (tikrosios Saulės) valandinio kampo ir 12 val. sumai. Vidutinis Saulės laikas lygus… … Sporto terminų žodynas
Солнечное время — … Википедия
Местное солнечное время — может обозначать: местное истинное солнечное время, определяемое в месте нахождения наблюдателя видимым положением солнца на небесной сфере. Например, истинный полдень в некоторой точке Земли наступает в момент верхней кульминации Солнца (момент … Википедия
Истинное солнечное время — Местное солнечное время в астрономии называемое истинным, с ним связано объективное положение Земли в Солнечной системе. Истинное время определяется положением солнца. Например, истинный полдень всегда наступает, когда солнце пересекает меридиан… … Википедия
На протяжении всей истории человечества времени отводилась важная роль. Время в астрономии, как и в любой сфере, играет важную и интересную роль. В своем роде, это продолжительность любого действия, оценка самой жизнидеятельности. Представьте, если бы его не было, то как бы мы определяли все вокруг.
Сутки Земли
Юлианские дни
Астрономы приняли определенную порядковую нумерацию дней. В ней существует цикл длиной 28 лет. В нём все дни и недели повторяются.
Данный способ измерения разработан Джоном Гершелем в 1849 году. Счёт времени начался с полудня 1 апреля с 4713 года до нашей эры. А предложил его использовать Иосиф Скалигер. Кстати, он и назвал его юлианским, в честь отца Юлия
Джон Гершель
Звёздное время в астрономии
Звёздные сутки соответствуют дистанции между двумя последовательными вершинами.
Такое время в астрономии можно определить как часовой угол точки весеннего равноденствия. Более того, по этому месту отсчитывают звёздное время.
Звёздные сутки подразумевают продолжительность оборота Земли вокруг своей оси. Их делят на часы, минуты и секунды. В одном году звездных суток больше на один, чем в средних солнечных.
Как видно, звёздные сутки короче, чем средние солнечные. Установленная разница составляет 3 минуты 56 секунд.
Притом, время обращения Земли к точке весеннего равноденствия всегда одно и то же. Итак, сутки постоянны.
Солнечное время в астрономии
Применение звёздного времени удобно в астрономии, но не для обыденной жизни человека. Поэтому было принято такое понятие как солнечное время.
Этот отрезок времени зависит от изменения часового угла Солнца.
Данный порядок расчёта времени основан на интервале между двумя последовательными кульминациями Солнца. Кстати, большую роль играет были эти кульминации верхними или нижними. От этого различают полдень сейчас или полночь.
Истинное и среднее солнечное время в астрономии
Солнечное время бывает истинным и средним. Зависит это того, по какому Солнцу его определяют.
Истинные солнечные сутки это время оборота Земли касательно Солнца.
Началом таких суток принято считать истинную полночь, то есть период нижней кульминации Солнца.
Солнечне часы
Передвижение солнца неравномерно. В результате этого, солнечные сутки 22 декабря длиннее, чем 23 сентября почти на одну минуту. Но такая неточность неудобна для расчёта.
В нашей жизни сутки составляют 24 часа. Как правило, измеряют всё в секундах. Кроме того, для определения времени человек различает утро, день, вечер и ночь. Это зависит, прежде всего, от того, где расположено Солнце относительно отдельного меридиана.
А вот средние солнечные сутки используются для точного определения времени.
Это время между двумя относительными кульминациями среднего экваториального Солнца на одном меридиане. Лучше сказать, что средние солнечные сутки соответствуют среднему значению истинных солнечных.
Эклиптическое Солнце размеренно двигается со средней скоростью Солнца. Сходятся они примерно 3 января и 4 июля.
Экваториальное также равномерно, но совпадает с эклиптическим солнцем в точке весеннего равноденствия. Среднее экваториальное солнце постоянно и равномерно относительно истинному солнечному времени.
Эклиптика
Поясное время
В общем, используется оно в основном в географии.
Из школьных знаний нам известно, что Земля делится на меридианы. Всего их 24 и они отстают друг от друга на 15 градусов долготы.
Принято считать, что начальный меридиан с нулевой долготой является основным. Его ещё называют всемирным.
Меридианы простираются с запада на восток.
Такое время в соседних поясах отличается на один час. Для того, чтобы вычислить время отдельного пояса, необходимо узнать номер пояса.
Меридианы
Собственно говоря, поясное время это время часового пояса. Принято считать, что день состоит из 24 часов и начинается в полночь.
Декретное время
Например, на территории России выделено на 9 часовых поясов. В 1930 году определили понятие декретного времени. К поясному добавили один час.
Чаосвые пояса мира
Декретное время также называют московским.
Это определение времени по подразумевает использование времени соседнего пояса. Иначе говоря, декретное время это поясное время плюс один час.
По новым понятиям его называют местным временем.
Эфемеридное время
Это шкала времени, определяющая секунды. Расчёт такого времени не зависит от скорости вращения Земли.
Вдобавок, оно является основной единицей времени. Ввел это понятие в 1952 году Дж. М. Клеменс.
Эфемеридное время постоянно и применяется, на самом деле, для удобства исчисления.
Как видно, время отражает продолжительность чего-либо. Надо полагать, это самое уникальное течение и величина, которую определил человек. Помимо всего, для его расчёта придумали множество способов.
Время
Безусловно, время очень много значит для человека. Так как это одна из основных составляющих его жизни.
Что будет дальше покажет нам время.
Время — это характеристика нашего мира, которая нужна для того, чтобы описывать порядок и длительность различных явлений.
Стела с календарем праздников и жертвоприношений древне греческого города Торикос. 440–430 г. до н. э.
Главное свойство времени состоит в том, что оно длится, течет непрестанно. Астроном, физик, любой другой специалист (и неспециалист) всегда отмечают с предельно доступной точностью моменты наблюдения: время начала и окончания явления или его продолжительность. Без пометки времени любой готовый результат астрономического наблюдения — рисунок, фото графия, регистрограмма самописца — не имеет практически никакой научной ценности. И наоборот, возрастающая точность измерения времени одних и тех же явлений природы иногда приводит к новым открытиям.
Время необратимо, то есть нельзя изменить порядок уже сделанных ходов, невозможно следствие поставить раньше его причины. Если бы Земля не испытывала никакого внешнего воздействия, тогда и планета вращалась бы вечно, и время Вселенной сделалось бы обратимым, но для этого только было бы надо, чтобы во Вселенной не осталось ничего, кроме вращающегося вокруг своей оси земного шара.
Научное знание строится на отыскании и сравнении сходных предметов и явлений, с тем, чтобы можно было предсказать их поведение в будущем. Сначала человек наблюдал простейшие, самые заметные периодические явления природы: суточное вращение звездного неба, месячное движение Луны и годовое движение Солнца по созвездиям. После этого люди принялись изучать другие повторяющиеся явления: фазы Луны, затмения Луны и Солнца, конфигурации планет — это и стало началом астрономии. Наблюдение небесных повторов оказало сильнейшее воздействие на мировоззрение человека. Но древний человек увидел в спирали времени только замкнутую круговерть — кольцо. Кольцо времен позволяло наглядно представить безграничность времени — вечность.
Еще в каменном веке людям удалось определить продолжительность года в 360–365 дней. Помог им в этом древнейший астрономический прибор гномон, который представлял собой врытый в землю вертикальный столб. Полуденная тень гномона всегда обращена на север, поэтому этот прибор был и первым компасом. А когда от столба прочертили направление на север, он стал первыми часами, показывавшими пока только один час — полдень. Когда вокруг гномона поставили визиры на точки восхода Солнца в День Первой Травы или в День Большой Воды, то получили прицел-календарь, позволяющий узнавать о возвращении даты через год. Правда, в каждой точке горизонта Солнце восходит дважды в году. Например, первый выгон коров на Руси был приурочен к Егорию (7 мая). В той же точке горизонта Солнце появится и 5 августа. Однако май от августа можно отличить и без прибора.
Звездные и солнечные сутки
Солнечные сутки примерно на 4 минуты длиннее звездных, потому что Земля одновременно вращается вокруг оси и обращается вокруг Солнца.
Чтобы самостоятельно определить продолжительность оборота Земли, нужно смастерить визир-прицел из двух гвоздей, вбитых в доску, и установить его на штативе. Далее как можно точнее навести визир на любую звезду, зафиксировать его положение и, отметив и записав время начала наблюдений, оставить прибор неподвижным на сутки. Вместо визира с еще большим успехом можно использовать телескоп или зрительную трубу, так же надежно закрепленные. Через 23 ч 56 мин (это и есть продолжительность оборота Земли — сутки) Земля, сделав оборот вокруг оси, сама нацелит визир на ту же звезду.
За сутки звездный и солнечный обороты Земли расходятся на 4 мин, за месяц — на 120 мин за год — на 24 ч. Так же расходятся и часы, отмеряющие звездное и солнечное время. В году звездных суток на одни больше, чем солнечных. И только раз в год, а именно в момент осеннего равноденствия, звездное время совпадает с солнечным.
Пражские куранты, или орлой. Это старейшие до сих пор работающие астрономические часы. Циферблат показывает старочешское, вавилонское, центральноевропейское и звездное время, время восхода и захода Солнца, положение Солнца и Луны среди созвездий, входящих в зодиакальный круг, и фазы Луны
Человек живет днями и ночами, он живет солнечными сутками. Но в любой обсерватории есть часы, которые идут по звездному времени — каждые сутки на 4 мин вперед. Они нужны для организации наблюдений. По нижнему краю звездной карты проставлены часы и минуты. Это — прямое восхождение светил. Прямое восхождение Сириуса — 6 ч 45 мин. Это означает, что в указанное время по звездным часам в любой день года Сириус оказывается точно на юге, на меридиане. Взглянув на звездные часы и на карту, легко сообразить, какие звезды сейчас удобны для наблюдения.
В поисках надежных часов
Уже через 25 лет после изобретения маятниковых часов удалось создать настолько точный часовой механизм, что его с успехом стали использовать для наблюдений в обсерваториях.
Астрономические часы, спроектированные первым королевским астрономом Джоном Флемстидом для только что основанной Гринвичской обсерватории. Они были построены часовым мастером Томасом Томпионом и измеряли астрономическое время — в градусах, минутах и секундах дуги (24 часа = 360°; 1 час = 15°; 4 минуты = 1°; 4 секунды = 1'; 1 секунда = 15" дуги. Часы также имели маятник, чтобы показывать и привычное время
Любые механические часы, даже если они наилучшим образом отрегулированы, непременно или спешат, или отстают. Кроме того, все часы идут неравномерно: иногда быстрее, иногда медленнее — в зависимости от качки, тряски, температуры, атмосферного давления, загрязнения и старения механизма, настройки и многих других причин. Так что часы надо регулярно проверять, желательно раз в сутки в одно и то же время. Раньше астрономы это делали по звездам, переводя потом звездное время в среднее солнечное, по которому и идут часы. Теперь они пользуются специальными сигналами времени, более точными, чем звуковые сигналы по радио или часы на телеэкране: астрономам нужна точность до тысячных долей секунды. Астрономам-любителям для большей части наблюдений достаточна точность порядка 1 с.
Последним усовершенствованным маятником были часы Федченко, созданные в 1954 г. Их точность составляла 3 ⋅ 10–4 с. Впрочем, часы Федченко появились на свет слишком поздно. В 1939 г. из часов была выброшена главная деталь — механический маятник. С этого года в обсерваториях стали использоваться кварцевые часы. В них роль маятника, т. е. регулятора хода, выполняет кварцевая пластинка, вырезанная из цельного кристалла. Если к ней подвести электрический ток, она начинает колебаться с заданной частотой. Хорошие часы, управляемые кварцевой пластинкой, имеют вариации хода 10–4—10–6 с в сутки. У кварцевых часов, повысивших точность астрономических измерений в 100 раз, есть свой недостаток. Кварцевая пластинка со временем стареет, и это ведет к неуклонному замедлению хода часов примерно на 10–6 с в сутки.
Придуманы и опробованы настроечные часы с другими атомами-маятниками: водородные, рубидиевые, но цезиевые атомные часы пока остаются главными.
Вникнуть в устройство атомных часов труднее, чем понять, как идут ходики. Современные сверхточные часы — сложные электронные приборы. Астрономы должны уметь грамотно пользоваться ими при наблюдениях как за небом, так и за Землей.
Вращение Земли
Местное время
Звездное время определяют по взаимному расположению полярной звезды и большой медведицы, а солнечное — по солнечным часам. Солнечные часы почти всегда показывают время, не совпадающее с тем, по которому мы живем, на несколько минут.
Если бы достаточно равномерно вращающийся земной шар также равномерно обращался вокруг Солнца по круговой орбите, а ось Земли была перпендикулярна плоскости орбиты, тогда и Солнце по небу, и его часы на Земле тоже шли бы равномерно. Но, во-первых, Земля движется по эллипсу неравномерно, а во-вторых, наклон земной оси к экватору — это еще одна причина разной продолжительности суток.
Есть в Беринговом проливе два острова: остров Ротманова, самая восточная точка России, и в 4 км к востоку — остров Крузенштерна, территория США. Между ними проходят государственная граница и линия смены даты. На острове Ротманова время на 13 ч впереди всемирного, на острове Крузенштерна — на 11 ч позади. Следовательно, на обоих островах часы должны постоянно показывать одинаковое время, так как находятся в одном часовом поясе, а разница в дате составляет всегда целые сутки. В полночь, естественно, дата меняется и там и там, но на русском острове по-прежнему остается на сутки впереди
Если путешествовать с запада, навстречу Солнцу, то время у путешественника понемногу прибавляется, а если двигаться с востока, следом за Солнцем, то истинное солнечное время течет медленнее. Поэтому для путешествующего вокруг Земли непременно должна быть где-то граница, выпускающая странника в новую дату и день недели. Такая граница была проведена в XIX в. Международная линия смены даты проходит через Берингов пролив между островами Тихого океана от полюса до полюса.
Календарь
Главное назначение календаря — дать простой способ привязывать события к последовательности дней и легко фиксировать в одном и том же сезоне начало года. Если бы календарный год был постоянно равен 365 суткам, его начало всегда опережало бы начало истинного года на 5 ч 48 мин, и день Нового года проходил бы через все времена года за период около 1508 лет. Но такой год, некогда применявшийся в Египте, лишает календарь удобства. Поэтому в календаре чередуются годы продолжительностью 365 дней и 366 (високосные).
В римском календаре, введенном Юлием Цезарем, високосный год включается раз в четыре года. Персы в XI в. делали високосным годом каждый четвертый год семь раз подряд, а восьмой раз заменяли високосным лишь пятый год. В григорианском календаре (по новому стилю) метод несколько менее точен, чем у персов, но позволяет проще переводить годы и века в дни, а это и является одним из главных назначений календаря: он состоит в том, чтобы считать високосным каждый четвертый год, исключая его в конце каждого века, кроме каждого четвертого столетия. Средняя длина григорианского года равна 365,242500 суток, что на 0,0002581 суток — на 22 секунды — длиннее истинного года. Но если, следуя аналогии такого способа, исключать еще один високосный год каждые четыре тысячи лет, то длина года настолько приблизится к его длине, определенной из наблюдений, что можно пренебречь их разностью, учитывая к тому же, что длина года не совсем постоянна.
Вы можете поделиться своими знаниями, улучшив их ( как? ) Согласно рекомендациям соответствующих проектов .
Ознакомьтесь со списком задач, которые необходимо выполнить, на странице обсуждения .
На прямой планете, такой как Земля (то есть на планете , которая вращается вокруг своей оси в том же направлении, что и вокруг Солнца), солнечный день длиннее, чем звездный день . В момент 1 Солнце и очень далекая звезда обращены к данной точке на Земле (красная точка). В момент 2 планета сделала полный круг вокруг себя (1 → 2 = один звездный день). Но все же требуется немного времени, чтобы в момент 3 Солнце снова стало противоположным (1 → 3 = солнечные сутки).
Мы различаем среднее солнечное время и истинное солнечное время.
Среднее солнечное время основано на вымышленное солнце будет двигаться вокруг экватора с постоянной скоростью в течение всего года. Эта средняя скорость составляет один оборот в 24 часа .
Истинное солнечное время является мерой времени на основе движения видимого солнца в течение дня. Истинное солнечное время в данном месте и времени - это часовой угол наклона солнца в этом месте и времени. Отсюда следует определение солнечного полудня : это момент, когда Солнце достигает своей кульминационной точки в данном месте на Земле; в этот момент его часовой угол равен нулю.
Резюме
Видимый солнечный день
Истинное солнечное время основано на видимых солнечных днях, то есть времени между двумя последовательными возвращениями Солнца к местному меридиану . Эта продолжительность варьируется в течение года по двум причинам:
- Наклон оси Земли относительно плоскости эклиптики ;
- Эксцентриситет на орбите Земли и изменчивость скорости движения Земли по своей орбите ( первый и второй законы Кеплера ). Земля движется быстрее всего, когда она находится ближе всего к Солнцу на 4 января , и чем медленнее, когда он самый дальний, тем 4 июля .
Первая причина приводит к тому, что видимые солнечные дни в марте или сентябре короче, чем в июне или декабре .
Вторая причина связана с тем, что они еще длиннее в декабре-январе и немного короче в июне-июле (см. Таблицу ниже).
| 11 февраля | Ровно 24 часа |
| 26 марта | 24 часа - 18,1 секунды |
| 14 мая | Ровно 24 часа |
| 19 июня | 24 часа + 13,1 секунды |
| 26 июля | Ровно 24 часа |
| 16 сентября | 24 часа - 21,3 секунды |
| 3 ноября | Ровно 24 часа |
| 22 декабря | 24 часа + 29,9 секунды |
Эти продолжительности незначительно различаются в течение нескольких лет и значительно в течение тысячелетий.
Продолжительность видимого солнечного дня не следует путать с продолжительностью солнечного сияния в день , которая меняется в зависимости от широты и сезона .
Уравнение времени
Читайте также: